基于分灾设计谱的结构保险丝设计

摘要

如何利用结构保险丝来控制结构在强震作用下的非弹性变形一直是地震工程的研究热点。目前含保险丝结构一般将结构分为两部分,一部分是主体功能结构,一部分是结构保险丝。通过结构保险丝设计,主体结构即使罕遇地震作用下也能够继续保持使用功能,基本处于弹性阶段或刚刚进入塑性;而结构保险丝耗能进而破坏以确保主体结构安全,同时要求灾害后能够及时修复或更换,不至于拆除该结构。通常含保险丝结构的Pushover曲线一般表现为较好的三线性特性,因而本文引入单自由度三线性模型来指导含保险丝结构的设计。本文详细考察了含三线性滞回恢复力项的单自由度延性方程详细讨论了结构保险丝工作原理,进而提出了结构分灾设计谱;分别对三线性模型的硬化系数与延性系数进行参数化研究结构分灾原理,得到了合理的分灾设计谱参数集;然后讨论如何利用分灾设计谱进行含保险丝结构设计的方法。最后,本文给出了一个算例来说明结构保险丝设计方法的有效性。